Lösungen für Funktionstests in der Fertigung

Funktionstests zum Sicherstellen der Fertigungsqualität

In der Produktion besteht die eigentliche Herausforderung nicht nur darin, sicherzustellen, dass ein Produkt korrekt hergestellt wird. Es muss auch geprüft werden, ob es sich gemäß der Spezifikation verhält.

Funktionstests in der Fertigung stellen sicher, dass ein Produkt unter realen Betriebsbedingungen wie vorgesehen funktioniert. Bevor das Produkt ausgeliefert wird, erfolgen beispielsweise Tests, ob das gesamte System ordnungsgemäß hochfährt, auf Eingaben reagiert, einwandfrei kommuniziert und die Aufgaben erfüllt, für die das Produkt vorgesehen ist.

Averna entwickelt automatisierte Funktionstestsysteme, die Hardware-Messtechnik, Softwaresteuerung, Testvorrichtungen, Machine Vision und die Erfassung von Produktionsdaten in einem einsatzbereiten System vereinen. Diese Systeme helfen Herstellern dabei, das tatsächliche Produktverhalten schnell zu validieren, die Testabdeckung zu verbessern und die Rückverfolgbarkeit über die gesamte Fertigungslinie hinweg sicherzustellen.

Funktionstestsysteme mit Averna

Unsere Funktionstestsysteme berücksichtigen bereits ab der ersten Entwurfsphase Produktanforderungen, Testabdeckung, Automatisierungslogik und fertigungstechnische Einschränkungen.

1. Abgleich der Anforderungen und Festlegung der Testabdeckung

Zunächst legen wir fest, welche Funktionen zu validieren sind, welche Schnittstellen zu testen sind, welche Bedingungen zu reproduzieren sind und welche Grenzwerte über Bestehen oder Nichtbestehen entscheiden. Durch diese frühzeitige Planung bleibt die Teststrategie auf Produktrisiken, Produktionsanforderungen und den Grad der Testabdeckung ausgerichtet, der erforderlich ist, um jede Einheit mit Sicherheit freizugeben.
2. Systemarchitektur, Messtechnik und Vorrichtungsbau

Sobald die Anforderungen klar sind, entwickeln wir die Testarchitektur unter Berücksichtigung des elektrischen Verhaltens des Produkts, der Kommunikationsanforderungen, der mechanischen Schnittstellen und der Durchsatzziele. Messtechnik, Schalttechnik, Vorrichtungstechnik und Software werden als ein einheitliches System ausgewählt, damit die Station im Fertigungseinsatz präzise arbeitet.
3. Bereitstellung, Optimierung und Produktionsunterstützung

Eine Funktionsteststation schafft nur dann einen Mehrwert, wenn sie in der Fertigungslinie unter realen Betriebsbedingungen und bei tatsächlichen Produktionsanforderungen zuverlässig funktioniert. Averna unterstützt die Implementierung, die Feinabstimmung der Abläufe, die Anpassung der Grenzwerte und die kontinuierliche Optimierung.
4. Kontinuierliche Überwachung und vorbeugende Wartung

Über die Produktprüfung hinaus müssen Funktionstests die erforderlichen Daten liefern, um die Abläufe in der Fertigungslinie zu verstehen und eine bessere langfristige Steuerung der Produktion zu ermöglichen. Unsere smarten Systeme erkennen Muster und Abweichungen, die darauf hindeuten, wann Wartungsarbeiten an den Fertigungsanlagen erforderlich sein könnten. Dieser proaktive Ansatz ermöglicht es unseren Kunden, vorausschauend zu planen und kostspielige Produktionsausfälle zu vermeiden.
5. Skalierbare Bereitstellung

Da der Markt Schwankungen unterliegt und sich die Anforderungen ändern, ist es wichtig, die Kapazitäten nach oben (oder unten) anpassen zu können, um der künftigen Nachfrage gerecht zu werden. Unsere Plattformen sind so konzipiert, dass sie diese Fertigungsdaten so erfassen, dass die Rückverfolgbarkeit sichergestellt ist und eine breitere Einführung erleichtert wird.

Anwendungen für Funktionstests in verschiedenen Branchen

Funktionstestsysteme unterstützen Produkte aus allen Branchen, bei denen unter Produktionsbedingungen eine verifizierte Systemreaktion und eine verifizierte Schnittstellenintegrität erforderlich sind.

Validierung des Verhaltens des Prüflings (DUT), der Kommunikation, der Einschaltsequenzen und der eingebetteten Logik unter Produktionsbedingungen, mit Automatisierung am Ende der Fertigungslinie, Rückverfolgbarkeit und kurzen Taktzeiten.

Funktionsprüfung von Batteriezellen, Modulen, Packs, Racks und Steuerelektronik einschließlich Sicherheitsprüfungen, Kommunikation, Leistungsvalidierung und Freigabekriterien am Ende der Fertigungslinie (EOL).

Testsysteme für Controller, E/A-Module, Leistungselektronik und Maschinenschnittstellen, bei denen stabile Leistung, Kommunikationsintegrität und Rückverfolgbarkeit in der Produktion von entscheidender Bedeutung sind.

Funktionsprüfung komplexer Produktbaugruppen, bei der das Verhalten, die Schnittstellenintegrität und eine zuverlässige Testdurchführung ebenso wichtig sind wie der Durchsatz.

Funktionstestsysteme für Netzwerkgeräte, Kommunikationsmodule und elektronische High-Speed-Baugruppen, bei denen die Schnittstellenintegrität, das Signalverhalten und eine zuverlässige Systemreaktion in der Produktion von entscheidender Bedeutung sind.

Funktionstests (FCT) für Leiterplatten-Baugruppen

Funktionstests (FCT) für Leiterplatten-Baugruppen (PCBA) überprüfen das korrekte durchgängige elektrische und logische Verhalten einer bestückten Leiterplatte im Betriebszustand. Die Tests validieren die Einschaltsequenz, die Signalintegrität, die Kommunikation sowie die Interaktion zwischen Hardware und Firmware, um sicherzustellen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass PCBAs die funktionalen Spezifikationen erfüllen, bevor sie in das System integriert oder für die Produktion freigegeben werden.

Stromversorgung, E/A und Signalantwort

Funktionstests beginnen häufig mit den Kernaspekten des Systemverhaltens: Einschalten, Ausgangsstabilität, Reaktion auf Eingaben und Signalintegrität über analoge und digitale Kanäle hinweg. Durch die Messung der Reaktion des Produkts auf definierte Auslöser können Hersteller sicherstellen, dass sich das Gerät wie erwartet verhält, bevor es in der Fertigungslinie weiterverarbeitet wird.

Validierung von Systemen für Kommunikation und eingebettete Steuerung

Bei vielen Produkten ist zudem eine Validierung der Kommunikationswege, der eingebetteten Logik und des firmware-gesteuerten Verhaltens erforderlich. Ein Funktionstestsystem kann Kommunikationsbusse ansteuern, Befehl-Antwort-Sequenzen überprüfen, die Integrität der Schnittstellen verifizieren und sicherstellen, dass das Produkt alle erwarteten Betriebszustände durchläuft.

Automatisierte Reihenfolge und Entscheidungslogik

Ein produktionsreifes Funktionstestsystem muss jeden Schritt in der richtigen Reihenfolge ausführen und die Grenzwerte von einer Einheit zur nächsten einheitlich anwenden. Eine automatisierte Sequenzierung hilft bei folgenden Aufgaben:

Ausführung standardisieren
Abhängigkeit vom Bediener verringern
Eindeutige „Bestanden/Nicht bestanden“-Urteile auf der Grundlage des tatsächlichen Produktverhaltens generieren
Historische Daten speichern, um die Produktionsverfolgung zu vereinfachen

Datenerfassung und Rückverfolgbarkeit in der Produktion

Funktionstests liefern zudem nützliche Daten, die über das unmittelbare Testergebnis hinausgehen. Werden diese Informationen strukturiert erfasst, verbessern sie die Rückverfolgbarkeit und helfen den Teams dabei, wiederkehrende Probleme zu untersuchen. Außerdem bieten sie eine solidere Grundlage für die langfristige Leistungsüberwachung.

Cover - Zuverlässigkeit und Konsistenz für Erfolg in der Chirurgie

In der Medizintechnikbranche arbeitete ein Hersteller von robotergestützten Operationssystemen mit Averna zusammen, um die Funktionsleistung eines Arms für die robotergestützte Chirurgie (RAS – Robotic-Assisted Surgery) zu validieren, der in kritischen Anwendungen zum Einsatz kommt. Ziel war es, bedienerbedingte Schwankungen zu beseitigen und konsistente, wiederholbare Messungen über den gesamten Lebenszyklus des Systems hinweg sicherzustellen.

Strukturierte Funktionsvalidierung über Baugruppen und das Gesamtsystem hinweg, einschließlich Bewegungssteuerung, Bremseneinrasten und Aktuatorreaktion unter realen Betriebsbedingungen
Sensorbasierte Messungen, die eine präzise Positionsverfolgung, Wiederholbarkeit und Überprüfung des Lastverhaltens ermöglichen und subjektive manuelle Testverfahren ersetzen

Dieser Ansatz standardisiert die Funktionsvalidierung komplexer Robotersysteme und stellt ein einheitliches Verhalten, eine zuverlässige Bewegungsleistung sowie wiederholbare Ergebnisse über alle Produktions- und Validierungsphasen hinweg sicher.

Positioniergenauigkeit (laserbasiert)

Trajektorie Wiederholbarkeit

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